#pragma once
#include"Iterator.h"//增加反向迭代器
namespace cfy
{
	template<class T>
	struct list_node
	{
		list_node<T>* _next;//不加<T>也没错，但是写上好一些
		list_node<T>* _prev;
		T _data;

		list_node(const T& x)//构造
			:_next(nullptr)
			, _prev(nullptr)
			, _data(x)
		{}
	};


	//typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;
	//typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator; 
	template<class T, class Ref, class Ptr>//模仿大佬在STL中的写法，能避免副本造成的代码冗余
	struct __list_iterator//封装成类的迭代器
	{
		typedef list_node<T> node;
		typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr> Self;
		node* _pnode;

		__list_iterator(node* p)
			:_pnode(p)
		{}
		// iterator it
		// *it
		// ++it
		Ref operator*()//const迭代器看这个
		{
			return _pnode->_data;
		}

		Ptr operator->()//const迭代器看这个
		{
			return &_pnode->_data;
		}

		////那么能不能重载一个T&？ 像下面：
		//// const iterator
		////*it
		////++it 不能调++了，因为const不能调用非const，那这个时候可不可以将++的运算符继续重载？
		//// 不能，++是写的函数，不可能把他变成const， 因此像下面这样重载，可以解引用，但是不能++，
		//// 所以换思路，可以将迭代器这整个类再写一个const版本的出来，就是会产生代码冗余
		//const T& operator*() const
		//{
		//	return _pnode->_data;
		//}

		Self& operator++()//前置
		{
			_pnode = _pnode->_next;
			return *this;
		}

		Self& operator++(int)//后置  //自己加的，这里写成T对于自己加的Pos会报错
		{
			//Self it = *this;
			Self it(*this);
			_pnode = _pnode->_next;
			return it;
		}

		Self& operator--()//前置
		{
			_pnode = _pnode->_prev;
			return *this;
		}

		bool operator!=(const Self& it) const
		{
			return _pnode != it._pnode;
		}

		bool operator==(const Self& it) const
		{
			return _pnode == it._pnode;
		}
	};

	template<class T>
	class list
	{
		typedef list_node<T> node;
	public:
		typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;
		typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator; //虽然是一个类模板，但是T不同就不是一个类

		//反向迭代器增加在这里：
		typedef ReverseIterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;
		typedef ReverseIterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;


		const_iterator begin() const
		{
			return const_iterator(_head->_next);
		}

		const_iterator end() const
		{
			return const_iterator(_head);
		}

		iterator begin()
		{
			return iterator(_head->_next);
		}

		iterator end()
		{
			//iterator it(_head);
			//return it;

			//直接利用匿名对象更为便捷
			return iterator(_head);
		}

		reverse_iterator rbegin()//反向
		{
			return reverse_iterator(end());
		}

		reverse_iterator rend()//反向
		{
			return reverse_iterator(begin());
		}

		void empty_initialize()
		{
			_head = new node(T());
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;

			_size = 0;//实现计算动态大小
		}
		list() // 不是list<T>的原因：构造函数和类名相同，和类型list<T>不同
		{
			empty_initialize();
		}
		~list()
		{
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}

		////lt2(lt1)  传统写法
		//list(const list<T>& lt)//实现const迭代器之后就没有错误了
		//{
		//	empty_initialize();

		//	for (const auto& e : lt)
		//	{
		//		push_back(e);
		//	}
		//}
		//list<T>& operator=(const list<T>& lt)//实现const迭代器之后就没有错误了
		//{
		//	if (this != &lt)
		//	{
		//		clear();
		//		for (const auto& e : lt)
		//		{
		//			push_back(e);
		//		}
		//	}
		//	return *this;
		//}

		void swap(list<T>& lt)
		{
			std::swap(_head, lt._head);
			std::swap(_size, lt._size);
		}

		template <class InputIterator>
		list(InputIterator first, InputIterator last)//迭代器区间构造，和vector的对应
		{
			empty_initialize();
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				++first;
				//first++;
			}
		}

		// 拷贝构造的现代写法
		list(const list<T>& lt)
			//list(const list& lt) 官方库是这样写的，也可以，语法设计问题，但是不建议自己这样写
		{
			empty_initialize();//初始化头结点，防止交换后tmp野指针不能正常的调用析构 
			list<T> tmp(lt.begin(), lt.end());
			swap(tmp);
		}
		//lt3 = lt
		list<T>& operator=(list<T> lt)//不能加引用，lt是调用拷贝构造生成的
		//list& operator=(list lt) 官方库是这样写的，也可以
		{
			swap(lt);
			return *this;
		}

		size_t size() const//增加一个计数的成员，以空间换时间
		{
			return _size;
		}

		bool empty()
		{
			return _size == 0;
		}

		void clear()
		{
			iterator it = begin();
			while (it != end())
			{
				it = erase(it);
			}
			_size = 0;
		}

		void push_back(const T& x)
		{
			/*node* newnode = new node(x);
			node* tail = _head->_prev;
			tail->_next = newnode;
			newnode->_prev = tail;
			newnode->_next = _head;
			_head->_prev = newnode;*/

			insert(end(), x);
		}

		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}

		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}

		iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			node* newnode = new node(x);
			node* cur = pos._pnode;
			node* prev = cur->_prev;

			prev->_next = newnode;
			newnode->_prev = prev;
			cur->_prev = newnode;
			newnode->_next = cur;

			++_size;
			return iterator(pos);
		}
		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos != end());

			node* prev = pos._pnode->_prev;
			node* next = pos._pnode->_next;

			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			delete pos._pnode;

			--_size;
			return iterator(next);
		}

	private:
		node* _head;
		size_t _size;
	};

	void test_list1()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);
		lt.insert(++lt.begin(), 10);
		//iterator 1、内嵌类型 2、像指针一样
		list<int>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;

		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

	}

	void test_list2()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);
		lt.push_front(10);
		lt.push_front(20);
		lt.push_front(30);
		lt.pop_back();
		lt.pop_back();
		lt.pop_back();
		lt.pop_front();
		lt.pop_front();
		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

	}
	void test_list3()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);


		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		list<int> lt1(lt);//默认是浅拷贝,指向同一块
		lt.pop_back();
		lt.pop_back();
		for (auto e : lt1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		list<int> lt3 = lt1;
		for (auto e : lt3)
		{
			cout << e << " ";
		}

	}

	//const T* p1
	//T* const p2;
	//const迭代器类似p1的行为，保护指向的对象不被修改，迭代器本身可以修改
	//void print_list(const list<int>& lt)
	//{
	//	//const list<int>::iterator cit = lt.begin();
	//	//不符合const迭代器的行为，因为他保护迭代器本省不能修改，那么我们也就不能用++迭代器
	//}

	//void print_list(const list<int>& lt)
	//{
	//	list<int>::const_iterator it = lt.begin(); //重载了，找的另一个类的迭代器
	//	while (it != lt.end())
	//	{
	//		(*it) += 2;//不能写
	//		cout << *it << " ";
	//		++it;
	//	}
	//	cout << endl;
	//}

	void test_list4()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);

		list<int>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			(*it) += 2;
			cout << *it << " ";
			++it;
			//it++;
		}
		cout << endl;
		//print_list(lt);

		list<int> lt1(lt);
		for (auto e : lt1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		list<int> lt2 = lt;
		for (auto e : lt2)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		cout << lt.size() << endl;
	}

	struct Pos
	{
		int _row;
		int _col;

		Pos(int row = 0, int col = 0)
			:_row(row)
			, _col(col)
		{}
	};

	void print_list(const list<Pos>& lt)
	{
		list<Pos>::const_iterator it = lt.begin(); //重载了，找的另一个类的迭代器
		while (it != lt.end())
		{
			//it->_row++;  增加第三个模板参数

			cout << it->_row << ":" << it->_col << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
	}

	void test_list5()
	{
		list<Pos> lt;
		Pos p1(1, 1);

		lt.push_back(p1);
		lt.push_back(p1);
		lt.push_back(p1);
		lt.push_back(Pos(2, 3));
		lt.push_back(Pos(2, 3));

		list<Pos>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			//cout << (*it)._row << ":" << (*it)._col << endl;
			//cout << it->_row << ":" << it->_col << endl;//编译器为了可读性，做了特殊处理，省略了一个->,
														//那么省略之前应该是it->->_row
			cout << it.operator->()->_col << ":" << it.operator->()->_row << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
		//print_list(lt);
	}


	void test_list6()//反向迭代器测试
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);

		list<int>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			(*it) += 2;
			cout << *it << " ";
			++it;
			//it++;
		}
		cout << endl;
		//print_list(lt);

		list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
		while (rit != lt.rend())
		{
			cout << *rit << " ";
			++rit;
		}
		cout << endl;
	}
}


//实现const迭代器的两种方法：
// 1. 重新写一个类，里面只有一个函数是不一样的，目的为了const
// 2. 利用模板！


// 类名和类型的问题：
// 普通类  类名 等价于 类型
// 类模板  类名 不等价于 类型
// 如： list模板 类名list 类型list<T>
// 类模板里面可以用类名代表类型，但是不建议那么用


//vector和list对比：
//vector优点：
//1、下标随机访问
//2、尾插尾删效率高（但不明显）
//3、CPU高速缓存命中率高：因为物理空间连续
//
//vector缺点：
//1、前面部分插入删除效率低
//2、扩容有消耗，还存在一定空间浪费，扩容开多了浪费，开少了频繁扩容
//
//list优点：
//1、按需申请释放，无需扩容
//2、任意位置插入删除O(1)，前提是已经知道这个位置了，查找是O(n)
//
//list缺点：
//1、不支持下标的随机访问
//2、CPU高速缓存命中率低
//
//
//总结：vector和list不是敌对关系，而是互补配合

//总结迭代器失效问题：
//vector -> insert/erase
//list   -> erase
//
//string有没有迭代器失效？->insert/erase失效，和vector类似
//但一般不关注string的迭代器失效，因为string insert/erase常用接口函数都是下标支持，迭代器支持用的很少

